表面生物電電極動態(tài)測量系統(tǒng)和評價方法的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在應(yīng)用生物電表面電極對人體生物電的測量中,動態(tài)噪聲是嚴(yán)重的干擾信號?;诖?,本文提出了一種用于生物電表面電極動態(tài)性能測量和評價的系統(tǒng),該系統(tǒng)包含了4個關(guān)鍵的部分,第一部分是皮膚仿真器;第二部分是電極運(yùn)動控制和電極/模擬皮膚壓力控制部件;第三部分是電解質(zhì)循環(huán)調(diào)整裝置;第四部分是數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。動態(tài)測量系統(tǒng)可以對電極/皮膚間運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行比較真實的模擬,并且電極與皮膚之間的變化參數(shù)(如電極/模擬皮膚之間的壓強(qiáng)、相對運(yùn)動速度、運(yùn)動軌跡和模擬

2、皮膚的濕度等)能夠被準(zhǔn)確地控制和測量。
   文章采用間歇式運(yùn)動方式獲得了動態(tài)OCP變化量。結(jié)果顯示,電極/模擬皮膚之間的壓強(qiáng)和相對運(yùn)動軌跡長度都與動態(tài)OCP變化量之間存在很強(qiáng)的線性正相關(guān),而電極/模擬皮膚之間的運(yùn)動速度與動態(tài)OCP變化量之間存在線性負(fù)相關(guān)性。
   5種不同類型電極的阻抗譜和動態(tài)OCP變化量在動態(tài)測量系統(tǒng)上被測量,通過等效電路對實際測量的阻抗進(jìn)行仿真擬合得到了表征電極/電解質(zhì)界面電路特性的準(zhǔn)確參數(shù),結(jié)果

3、顯示,極化程度高的電極比極化程度低的電極有高的低頻阻抗,更小的等效電容值和更大的動態(tài)OCP變化量。顯然在界面電荷密度相等的情況下,界面等效電容與電極電勢變化量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。
   為了客觀評價電極的動態(tài)性能,自動分類和識別的客觀評價方法被設(shè)計,核模糊C均值(KFCM)聚類方法和核F統(tǒng)計量被用來獲得樣本的準(zhǔn)確分類和最佳分類類數(shù),而支持向量機(jī)方法被用于構(gòu)建測量樣本的自動識別的判別函數(shù)。FCM、KFCM和改進(jìn)的KFCM對于已知分類的I

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